Basement Wall  적용이론 및 기준

토압과 수압을 받는 지하외벽의 자동설계 또는 내력검토를 수행합니다.

실행방법

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상세설명

측압에 의한 단면력의 해석은 유한요소법을 사용합니다. 모든 부재의 보요소는 판요소를 사용합니다.

 

토압계산시 설계하는 지하층 지질조사보고서 중에서 가장 불리한 지층(N)값이 가장 적고, 깊게 분포되어 있는 지층을 선택하여 지층의 평균 N값을 사용하여야 합니다.

 

흙의 내부마찰각() 토질시험치에 따라야 하지만, 시험치가 없을 경우는 실무기술자의 판단에 따라 구조물 기초설계기준의 여러 방법 중에서 가장 불리한 식을 적용하여야 합니다.

( Dunhan :)  

 

흙의 단위체적중량( ) 토질시험치에 따라야 하지만, 시험치가 없을 경우 일반적으로 보통흙 양질의 흙은 1700~1800 kg/m3 사용할 있습니다.

 

일반적으로 강성도가 큰 벽체 즉 암반 위에 고정 설치한 중력식 옹벽, 라이닝이 두꺼운 터널, 속채움된 박스형의 지지구조물, 부벽식 옹벽등에는 정지토압이 작용하는 것으로 간주하므로 지하외벽 설계시에는 정지토압을 사용합니다.

 

지하외벽 설계는 모멘트계수법을 이용하여 지점별 모멘트 전단력을 계산하며, 층별 상하부의 모멘트는 부정정보로 간주하여 유한요소해석(FEM) 수행하여 재분배시킵니다.

 

정지토압계수는 지표면이 수평하고, 옹벽배면이 수직하며, 벽마찰을 무시하는 경우로 가정하여 다음과 같이 자동계산됩니다.

(Jaky)   

일반적으로 되메우기는 내부 마찰각이 30°이상인 양질의 흙을 사용하도록 되어 있습니다.  따라서 값은 0.5이하의 값을 사용하는 것이 바람직합니다.

 

지하수의 단위체적중량( ) 1000 kg/m3 사용합니다.

 

흙의 수중단위체적중량() 아래와 같이 사용합니다.

지하부의 횡토압(U )계산시 하중증대계수는 수압(F ) 토압(H )1.6사용하며, 표면재하하중 ()1.7사용합니다.

 

식(1)

식(2)

식(1) 및 식(2)에서 흙, 지하수 또는 기타 재료의 횡압력에 의한 하중로 인한 하중효과(W)가 또는 (E)로 인한 하중효과를 상쇄시키는 경우에 는 및 에 대한 하중계수를 (0)으로 합니다. 만일 측면 토압이 다른 하중에 의한 구조물의 거동을 감소시키는 저항효과를 준다면 이를 에 포함시키지 않아야 하지만 설계강도를 계산할 때에는 의 효과를 고려합니다. 

 

 : 토피의 두계에 따른 연직방향 하중에 대한 보정계수

에 대해서,

에 대해서,

 

지하외벽 부재설계시 수직방향의 하중은 고려되지 않았으며, 수직방향의 축력이 지하외벽에 영향을 주는 경우에는 사용자가 별도로 설계하여야 합니다.

 

지하외벽 부재설계에서 1방향벽체 4변고정벽체의 설계에서 최상단 최하단의 고정도는 사용자가 입력한 값을 힌지(0)에서 완전고정(1.0) 사이를 보간하여 사용합니다. 최상단에서 Free 선택하면 최상단은 자유단으로 해석됩니다.

 

각층의 위험전단력은 각 지점에서 유효두께(d)만큼 떨어진 곳의 값을 사용하며, 콘크리트가 부담할 수 있는 공칭전단강도를 초과하면 벽체두께를 증가시키거나 초과된 전단력을 부담할 수 있는 전단보강근으로 보강되어야 합니다.